(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボールと、
前記ボールの位置を検知するように構成された二つのセンサ組立体と、
前記二つのセンサ組立体と動作可能に結合されたコントローラと
を有する入力デバイスであって、
前記コントローラは前記ボールのＸ−Ｙ運動及び前記ボールのスピンの両方を判定するように構成されており、また前記コントローラは、前記二つのセンサ組立体の両方が前記ボールのスピンを検知したときスピン・モードに設定され、前記二つのセンサ組立体の少なくとも一方が前記ボールのスピンを検知しないときＸ−Ｙモードに設定される、入力デバイス。
【請求項２】
前記ボールが作業面に略平行な直径を有し、さらに、前記ボールの前記スピンが該直径のまわりの前記ボールの回転を含む請求項１に記載の入力デバイス。
【請求項３】
前記ボールの前記スピンが、前記直径のまわりの前記ボールの時計回り又は反時計回りの回転を含む請求項２に記載の入力デバイス。
【請求項４】
前記ボールが垂直軸線を有し、さらに、前記コントローラが、前記垂直軸線のまわりの前記ボールの回転に基づいて前記ボールのスピンを判定する請求項１に記載の入力デバイス。
【請求項５】
前記入力デバイスがホスト・インターフェースをさらに有し、該ホスト・インターフェースは、前記コントローラが前記スピン・モードに設定されたときにホスト・システムに第１の制御信号を出すように構成され、また前記コントローラが前記Ｘ−Ｙモードに設定されたときに前記ホスト・システムに第２の制御信号を出すように構成されている請求項１に記載の入力デバイス。
【請求項６】
前記第１のセンサ組立体及び前記第２のセンサ組立体が、互いに約９０度離れて配置される請求項１に記載の入力デバイス。
【請求項７】
前記第１のセンサ組立体が第１の光学センサ組立体であり、前記第２のセンサ組立体が第２の光学センサ組立体である請求項１に記載の入力デバイス。
【請求項８】
前記ボールが作業面に略平行な直径を有し、さらに、前記第１のセンサ組立体及び前記第２のセンサ組立体が、前記ボールの概ね前記直径の位置又は前記直径より下に配置される請求項１に記載の入力デバイス。
【請求項９】
ボールと、前記ボールの位置を検知するように構成された第一センサ組立体と、前記ボールの位置を検知するように構成された第二センサ組立体と、前記第一センサ組立体と第二センサ組立体とに動作可能に結合されたコントローラとを有する入力デバイスであって、前記コントローラは前記ボールのＸ−Ｙ運動及び前記ボールのスピンの両方を判定するように構成されており、また前記コントローラは、前記第一センサ組立体と第二センサ組立体との両方が前記ボールのスピンを検知したときスピン・モードに設定され、前記第一センサ組立体と第二センサ組立体との少なくとも一方が前記ボールのスピンを検知しないときＸ−Ｙモードに設定される、入力デバイス、及び
前記入力デバイスに接続された表示スクリーン
を有するシステムであって、
前記ボールの前記Ｘ−Ｙ運動が前記表示スクリーン上に第１のタイプの結果をもたらし、前記ボールの前記スピンが前記表示スクリーン上に第２のタイプの結果をもたらすシステム。
【請求項１０】
前記第１のタイプの結果がカーソルの移動を含み、前記第２のタイプの結果が前記表示スクリーン内のウィンドウのスクロールを含む請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
ホスト・システムに制御信号を提供するための入力デバイスであって、
ボールと、
前記ボールの位置を検知するように構成された第１のセンサ組立体と、
前記ボールの位置を検知するように構成された第２のセンサ組立体と、
前記第１のセンサ組立体及び前記第２のセンサ組立体に動作可能に結合されたコントローラであって、前記第１のセンサ組立体及び前記第２のセンサ組立体の両方がスピンを検知したときにスピン・モードに設定され、前記第１のセンサ組立体及び前記第２のセンサ組立体の少なくとも一方がスピンを検知していないときにはＸ−Ｙモードに設定されるコントローラと
を有する入力デバイス。
【請求項１２】
前記第１のセンサ組立体及び前記第２のセンサ組立体のそれぞれが、Ｘ方向及びＹ方向へのボールの移動を判定することが可能であり、さらに、前記第１のセンサ組立体は、前記Ｘ方向への前記ボールの移動が前記Ｙ方向への前記ボールの移動より大きいことを判定するとスピンを検知し、前記第２のセンサ組立体は、前記Ｘ方向への前記ボールの移動が前記Ｙ方向への前記ボールの移動より大きいことを判定するとスピンを検知する請求項１１に記載の入力デバイス。
【請求項１３】
前記第１のセンサ組立体が第１の光学センサ組立体であり、前記第２のセンサ組立体が第２の光学センサ組立体である請求項１１に記載の入力デバイス。
【請求項１４】
前記コントローラ並びに前記第１及び第２のセンサの周囲のハウジングをさらに有し、前記ボールの表面の少なくとも半分が前記ハウジングより上に延びている請求項１１に記載の入力デバイス。
【請求項１５】
ボールを含む入力デバイスを用いてホスト・システムを制御する方法であって、
第一センサ組立体と第二センサ組立体によって検知された前記ボールのスピンをコントローラによって判定して、前記ホスト・システムに第１のタイプの制御信号を送る段階と、
第一センサ組立体と第二センサ組立体の少なくとも一方が前記ボールの前記スピンを検知しないＸ−Ｙ運動の前記ボールの動きを前記コントローラによって判定して、前記ホスト・システムに第２のタイプの制御信号を送る段階と
を含む方法。
【請求項１６】
前記ボールが作業面に略平行な直径を有し、さらに、前記ボールの前記スピンが、前記直径のまわりの前記ボールの回転を含む請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記ボールの前記スピンが、時計回り又は反時計回りの回転を含む請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記ボールが作業面に略垂直な軸線を有し、前記ボールの前記スピンは、前記軸線が前記作業面に略垂直な状態にとどまるような前記軸線のまわりの前記ボールの回転を含む請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
前記Ｘ−Ｙ回転は、軸線が前記作業面に略垂直な状態にとどまらないような前記ボールの回転を含む請求項１８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本特許出願は、すべての目的のために参照により本明細書にその全体を援用する、２００８年３月２０日出願の米国仮特許出願第６１／０３８，３０５号の本出願であり、その出願日の利益を主張するものである。
【背景技術】
【０００２】
トラックボール・デバイスが知られている。トラックボール・デバイスは、コンピュータ又は他の電子デバイスを制御する一般的な方法となり得る。そうしたトラックボール・デバイスは、コントローラ・ボール及び複数のボタンを含むことができる。ホスト・システムの様々な状態を制御するために、しばしば多数のボタンが必要になる。大きいボタンを配置すると、特定のユーザ、特に初心者のユーザを畏縮させることがある。さらに、各ボタンの機能をユーザが記憶しなければならない。そうした構成はユーザにとって直感で理解できるものではない、或いは製造するのに経済的ではない可能性がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の実施例は、前述の問題及び他の問題に、個々に且つ包括的に対処するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本明細書に記載される実施例は、ホスト・コンピュータ・デバイスなどのホスト・システムと共に使用するための改善された入力デバイスを対象にしている。
【０００５】
一実施例は、入力デバイスを対象にしている。入力デバイスは、ボールと、ボールの位置を検知するように構成されたセンサ組立体と、センサと動作可能に結合され、センサ組立体を用いて、ボールのＸ−Ｙ運動とボールのスピンの両方を判定するように構成されたコントローラとを有している。
【０００６】
他の実施例は、ホスト・システムに制御信号を与えるための入力デバイスを対象にしており、入力デバイスは、ボールと、ボールの位置を検知するように構成された第１のセンサ組立体と、ボールの位置を検知するように構成された第２のセンサ組立体と、第１のセンサ組立体及び第２のセンサ組立体と動作可能に結合されたコントローラであって、第１のセンサ組立体と第２のセンサ組立体の両方がスピンを検知したときには第１のモードに設定され、第１のセンサ組立体及び第２のセンサ組立体の少なくとも一方がスピンを検知しないときには第２のモードに設定されるコントローラとを有している。
【０００７】
他の実施例は、ボールを含む入力デバイスを用いてホスト・システムを制御する方法を対象にしており、その方法は、ボールを第１の回転の形で移動させてホスト・システムに第１のタイプの制御信号を送ること、及びボールを第２の回転の形で移動させてホスト・システムに第２タイプの制御信号を送ることを含む。
【０００８】
以下では、本発明のこうした実施例及び他の実施例についてさらに詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】入力デバイスの一実施例の斜視図である。
【図２Ａ】入力デバイスの一実施例のスピンを示す図である。
【図２Ｂ】入力デバイスの一実施例のセンサ配置を示す図である。
【図３Ａ】入力デバイスの一実施例の斜視図である。
【図３Ｂ】入力デバイスの一実施例の斜視図である。
【図４】入力デバイスの一実施例の一部の構成要素の分解図である。
【図５】入力デバイスの一実施例の一部の構成要素の分解図である。
【図６】例示的なセンサ組立体の一部の構成要素の分解図である。
【図７Ａ】入力デバイスの一実施例におけるセンサ位置の側面図である。
【図７Ｂ】入力デバイスの一実施例におけるセンサ位置の上面図である。
【図８Ａ】入力デバイスの一実施例におけるセンサ位置の側面図である。
【図８Ｂ】入力デバイスの一実施例におけるセンサ位置の上面図である。
【図９】入力デバイスの一実施例の拡大図である。
【図１０】入力デバイスの一実施例の正面図である。
【図１１】入力デバイスにおける一部の機能上の構成要素のブロック図である。
【図１２】入力デバイスと共に使用することが可能なホスト・システムにおける、一部の機能上の構成要素のブロック図である。
【図１３】入力デバイスの一実施例によって実施される方法の流れ図である。
【図１４】入力デバイスの一実施例の斜視図である。
【実施例】
【００１０】
入力デバイスが開示される。入力デバイスは、ホスト・システムに制御信号を与えるように構成される。入力デバイスは、ボールと、ボールの位置を検知するように構成された少なくとも１つのセンサ組立体とを含む。ユーザは、（手などによって）ボールを操作し、ホスト・システムに（１つ又は複数の）制御信号を送ることができる。デバイスは、センサ組立体を用いて、ボールのＸ−Ｙ運動とボールのスピンの両方を判定するように構成される。本明細書に記載される例示的な実施例は、Ｘ−Ｙ運動及びスピンを検知するために２つのセンサ組立体を含む。２つのセンサ組立体は、ボールの赤道の位置又は赤道の近くに配置することができる。
【００１１】
本明細書で使用するとき、「Ｘ−Ｙ運動」とは、入力デバイス内のボールの側方、前方及び後方の回転とすることができる。例えばユーザがボールを見下ろす視点からは、Ｘ−Ｙ運動の間、ボールの一番上の点が、左、右、前方及び後方（又はこれらの方向の任意の組み合わせ）に移動することができる。特定の実施例では、ボールのＸ−Ｙ運動は、入力デバイスに接続された、パーソナル・コンピュータなどのホスト・システムの表示スクリーン上のカーソルの運動に対応することができる。カーソルによって移動させる方向及び距離は、ボールの回転に比例させることができる。Ｘ−Ｙ運動は、ホスト・システム上に表示された写真をパン（移動）することなど、ボールの運動によって実施される他の機能に関係していてもよい。
【００１２】
本明細書で使用される「スピン」とは、垂直又は略垂直な軸線のまわりでのボールの捻回を指すことができる。この捻回は、垂直軸線のまわりのボールの時計回り又は反時計回りの回転をもたらすことができる。例えば、ユーザがボールを見下ろす視点からは、スピン運動の間、ボールの一番上の点の移動が制限されること又は移動がないようにすることができる。１つの観点では、ボールの一番上の点は、スピン運動の間、適所でスピンのみを行うことができる。ボールのスピンを用いて、ホスト・システムのある要素を制御することが可能である。これらの要素を、カーソルのＸ−Ｙ運動に関連付ける必要はない。例えばボールのスピンは、ボリューム制御、ホスト・システム上の表示のズーム・イン及びズーム・アウト、ホスト・システム上に表示されたウィンドウのスクロールなどに用いることができる。以下では、そうしたスピンについてさらに詳しく説明する。
【００１３】
本明細書に記載される実施例は、いくつかの利点を有している。デバイスの高さを低減することができるように、センサをボールの赤道の位置又は赤道の近くに配置することができる。入力デバイス上のボールの高さが低いほど、デバイスをより人間工学的なものとし、設計の実現性を高めることができる。これまでに言及したように、ボールのスピンを判定することが可能である。これにより、単一の入力デバイスがコンピュータ上で複数の機能を制御することができるため、余計なボタンを追加せずにボールからの機能性を高めることが可能である。そうした設計により、多くの初心者のユーザを畏縮させることなく、ある特定のアプリケーションによって必要とされる様々な制御が可能になる。
【００１４】
図１は、一実施例によるトラックボール・システムなどの入力デバイス１００の斜視図を示している。入力デバイス１００は、ハウジング１０３を備えている。ハウジングには、複数のボタン１０２が結合されている。ボタンは、特定のプログラムの開始又はキーボード入力のエミュレートなど、ホスト・システムに様々な命令を与えるように構成することができる。またハウジング１０３にはボール１０１が動作可能に結合され、ボール１０１はハウジング内に配設される。特定の実施例では、ユーザがより簡単に利用することができるように、ボールの表面の少なくとも５０％（半分）がハウジング１０３より上に延びることが可能である。ボール１０１は、図２Ａに示すようにスピンすることができる。矢印１０５は、判定可能なスピンの方向を示している。ボール１０１は、時計回りと反時計回りの両方向にスピンすることができる。
【００１５】
図２Ｂは、一実施例によるセンサ組立体を強調した斜視図を示している。図２Ｂでは、センサ組立体のボールに対する配置をより適切に詳述するために、ハウジング及び関連する入力デバイス用の電子機器が示されていない。システムは、机の上面など面１５０の上に配置される。しかしながら、実施例は机の上面での使用に限定されず、ユーザの手、ユーザの膝、又は当業者に知られている他の位置で支えながら使用することができる。ボール１０１は、ハウジング（図示せず）によって面１５０より上に浮かせたような状態にされている。２つのセンサ組立体、すなわち西側センサ組立体２０１ｂ及び北側センサ組立体２０１ａが示してある。例示的な実施例は、ボールと面の間の単一のセンサ組立体、ボールのまわりに配置された３つのセンサ組立体など、他のセンサ組立体の構成を包含することができる。
【００１６】
本明細書に記載される実施例は、ボール１０１及びスピンに関する特定の用語及び慣例に言及することがある。赤道１０１ａはボール１０１の直径を含み、面１５０に対して略平行とすることができる。本明細書で使用するとき、「略平行」とは、平行線から１０度などプラス又はマイナス約１５度を指すことがある（例えば赤道は、面１５０に平行な面と最大約±１５°の角度を形成することができる）。本明細書において企図される特定の実施例は、平行線から３０、２５又は２０度など約１５度より大きい振れを有する赤道を用いることができる。ボール１０１は、北／南側の軸線（北側の端部は北側センサ組立体２０１ａの方を向く）、及び西／東側の軸線（西側の端部はセンサ組立体２０１ｂの方を向く）を有することができる。各センサ組立体について、Ｙ方向が赤道１０１ａから遠ざかる方向（例えば赤道に略垂直）を向き、Ｘ方向が赤道１０１ａ（すなわち直径）に略平行に延びるようにすることができる。センサ組立体２０１ｂは、センサ組立体２０１ａから約９０度の間隔を置いて配置することができ、両方のセンサは赤道１０１ａの位置又は赤道１０１ａの近くに配置される。例示的な実施例は、各センサを４５度離すなど、ボール及び互いに対して他の位置にあるセンサを備えることが可能である。特定の実施例では、センサ組立体を、略赤道１０１ａの位置又は赤道１０１ａより下に配置することができる。本明細書で使用するとき、「略赤道の位置又は赤道より下」とは、赤道のプラス１０（１０°上）〜マイナス２０（２０°下）の範囲内の位置を指すことができる。例えば、センサ組立体を赤道より１７度下など、赤道１０１ａより約１５〜２０度下に配置することができる。例示的な実施例は、各センサを赤道より２５度下にする、赤道より１５度上にするなど、ボール及び互いに対して他の位置にあるセンサを備えることが可能である。
【００１７】
一実施例では、ボール１０１のスピンは、ボール１０１がボールの中心を通ってＹ方向に延びる軸線（垂直軸線）のまわりを回転するときに生じる。この垂直軸線は、作業面１５０に対して７５又は８０度の角度を形成するなど、作業面１５０に略垂直とすることができる。ボール１０１のスピンの間、垂直軸線は作業面１５０に略垂直な状態を維持することができる（すなわち、作業面との角度があまり変わらないようにすることができる）。それに対して、Ｘ−Ｙ運動の間、軸線は作業面１５０に略垂直な状態を維持することができない。１つの観点では、スピンはボール１０１の赤道のまわりの回転を含むことができる。スピンの実例を図２Ａの矢印１０５によって示すことができるが、スピンは、ボール１０１の時計回り又は反時計回りの回転を含むことができる。スピンは、センサ組立体２０１ａの示度をセンサ組立体２０１ｂの示度と比較することによって判定することができる。センサ２０１ａと２０１ｂの両方が、ボール１０１はＸ方向に移動しているが、Ｙ方向の移動が制限されていること又は移動がないことを検知した場合には、スピンが生じている。センサ２０１ａ及び２０１ｂのどちらか又は両方がボール１０１のＹ方向の移動を検知する場合には、スピンは生じていない。ボール１０１のＸ−Ｙ運動も、センサ組立体２０１ａ及び２０１ｂによって判定することができる。例えば、センサ組立体の一方又は両方が、ボール１０１のＹ方向において、制限された移動より大きく検知した場合には、Ｘ−Ｙ運動が生じている可能性があり、Ｘ−Ｙ運動は、（デバイス又はホスト・システムに配置されるような）コントローラによって、表示スクリーン上のカーソルの移動又は他のタイプの出力に変換することができる。
【００１８】
本明細書で使用するとき、「制限された」移動とは、入力デバイスに関するユーザの経験を最大限に利用するために、ユーザ又は製造業者によって設定された閾値とすることができる。例えば特定の実施例では、特定のセンサ組立体について、Ｙ方向における制限された移動が、Ｘ方向で現在検知されている運動より小さい任意の移動を含むことができる。他の実施例では、制限された移動は、指定された距離又は回転速度より小さい移動を含むことができる。したがって、入力デバイスは、Ｙ方向における「揺れ（ウォブル）」又は他の意図しない移動を説明することができる。これによって、ユーザの意図した命令（スピン、Ｘ−Ｙ運動など）がより簡単に伝わるようになり、ユーザがホスト・システムを制御する能力を高めることが可能になる。
【００１９】
図３Ａ及び図３Ｂは、トラックボール・システム１００の一実施例の斜視図を示している。ハウジング１０３内に、複数のボタン１０２を配設することができる。特定の実施例では、複数のボタン１０２は４つのボタンを含むことが可能であり、それぞれのボタンが別の機能を有することができる。例えば２つの下側ボタン１０２ａを用いて、ホスト・システムの表示スクリーン上の項目を選択することができる（また下側ボタン１０２ａが、左右のマウス・ボタンに対応してもよい）。２つの上側ボタン１０２ｂを用いて、入力デバイスが音楽又は画像を制御することを可能にするなど、入力デバイスの設定を変更することができる。他の実施例において、複数のボタン１０２中のボタンは、当業者に知られている様々な機能を含むことができる。ハウジング１０３はボール１０１に結合される。ボール１０１は、開口部２５０内に存在することによって回転可能な位置に維持することができる。したがって、ボールをユーザの手によって回転させることができる。センサ組立体２０１は、開口部２５０の内部に配設することができる。図２Ｂにあるように、センサ組立体は互いに約９０度の間隔を置いて配置される。他の実施例では、センサ組立体２０１は、８０度、４５度など、９０度超又は９０度未満の間隔を置いて配置することができる。例示的な実施例では、センサ組立体２０１はボール１０１の略赤道の位置又は赤道より下に配置される。より具体的には、図３Ｂに示す実施例において、センサ組立体２０１はボール１０１の赤道より約１７度下に配置される。これは、ボール１０１の表面積のより多くをユーザから見えるようにするほど、ユーザビリティ及び快適性を高めることが可能になるという利点を有し、またセンサ組立体が、ボール１０１の運動を追跡する能力に影響を及ぼすことがないからである。他のいくつかの実施例は、センサ組立体２０１を他の位置に配置することを企図している。
【００２０】
図４は、入力デバイス１００の一実施例について一部の構成要素の分解図を示している。システム１００のハウジング１０３は、上側ハウジング部１０３ａ及び下側ハウジング部１０３ｂを含む、１つ又は複数のハウジング構成要素から形成することができる。ハウジング１０３は、別々のハウジング部１０３ａ、１０３ｂから形成されるように示してあるが、他の実施例では、より多数又はより少数のハウジング部から形成することができる。上側ハウジング１０３ａは、ボタン１０２及び開口部２５０を含むことができる。ボール１０１は、ユーザによる回転が可能になるように、開口部２５０の外側に延びることができる。ベゼル２２４は、ボールが十分に回転できるようにしたまま、ボール１０１を保持することが可能である。ベゼル２２４は、テフロン（登録商標）、プラスチック、金属又は当技術分野で知られている他の適切な材料を含むことができる。特定の実行例では、ボールの滑らかな移動を可能にするために、ボール１０１及びベゼル２２４の一方又は両方をラノリンなどの潤滑剤で被覆することができる。回転中の摩擦を低減するために、ベゼル２２４とボール１０１の間に、好ましくは高密度材料の軸受を配設することができる。
【００２１】
ベゼル２２４は、センサ組立体２０１ａ及び２０１ｂを配置するための開口部を有することができる。開口部２２４ｂはセンサ組立体２０１ｂと結合することができ、もう１つの開口部（図示せず）はセンサ組立体２０１ａと結合することができる。センサ組立体２０１ａ及びセンサ組立体２０１ｂは、光学センサ組立体を含むことができる。第１の光学組立体２０１ａ及び第２の光学組立体２０１ｂは、レーザ、ＬＥＤ又は他の照明デバイスを含むことができる。コントローラを含むプリント回路基板２０２を、センサ組立体２０１ａ及び２０１ｂと動作可能に結合することができる。コントローラ２０２は、プロセッサ及びメモリ・ユニットを含むことが可能であり、ファームウェアをロードすることができる。ファームウェアを用いて、ボール１０１のスピン又はＸ−Ｙ運動を判定すること、ボタン１０２の任意のものの駆動を判定すること、ホスト・システムと通信すること、及び当技術分野で知られている他の入力デバイスの機能を実施することができる。ハウジング内にＲＦモジュールが存在することも可能であり、ＲＦモジュールをプリント回路基板２０２に結合することができる。ＲＦモジュールは、入力デバイス１００がホスト・システム（図示せず）と通信することを可能にするアンテナ（図示せず）を備えることができる。
【００２２】
図５は、入力デバイス５００の他の実施例について一部の構成要素の分解図を示している。システム５００のハウジングは、頂部ケース５０３及び底部ケース５１０を含む、１つ又は複数のハウジング構成要素から形成することができる。このハウジングは別々のハウジング構成要素５０３、５１０から形成されるように示してあるが、他の実施例では、より多数又はより少数のハウジング構成要素から形成することができる。頂部ケース５０３はボタン１０２を含むことができ、またプラスチック若しくは他の適切な材料を含むことができる。いくつかの実行例では、複数のボタン１０２を頂部ケース５０３の一部として形成することができる。頂部ケース５０３を含む材料は、ユーザがボタン又はハウジングを壊さずにボタン１０２を押すことができるように、変形可能にすることができる。フィンガ・リング５０２が、ボール５０２を囲むことができる。フィンガ・リング５０２は、プラスチック又はアルミニウムなど任意の適切な材料を含み、めっき、テクスチャ加工又は研磨を施すことができる。ラバー脚部５１１を用いて、入力デバイス５０１をかき傷及び他の接触から保護することができる。側面のラバー・パネル５０５を用いて、入力デバイス５００を、キーボード又は他の机上用セットなど適合性のある他のデバイスに結合することができる。
【００２３】
内側ケース５０４はボール５０１を保持すると同時に、ボールが十分に回転できるようにすることが可能である。内側ケース５０４は、ボール５０１の形に合うように湾曲させたボール・シャーシ５０４ａを含むことができる。特定の実行例では、ボール５０１を入力デバイス５００の下から見ることができるように、ボール・シャーシ５０４ａの底部及び下側ケース５１０はそれぞれ、下側開口部を備えることができる。ボール５０１が入力デバイス５００を通過して落下するのを防止するために、下側開口部をボール５０１の直径より小さくすることができる。ボール５０１は、直径５５ｍｍのトラックボールなど任意の適切なボールを含むことができる。内側ケース５０４は、テフロン（登録商標）、プラスチック、金属又は当技術分野で知られている他の適切な材料を含むことができる。特定の実行例では、ボールの滑らかな移動を可能にするために、ボール５０１及び内側ケース５０４の一方又は両方をラノリンなどの潤滑剤で被覆することができる。回転中の摩擦を低減するために、内側ケース５０４とボール５０１の間に、好ましくは高密度材料でできた軸受を配設することができる。例えば、ルビー又はステンレス鋼で製造された３つの別々の軸受が存在してもよい。軸受はそれぞれ、直径２ｍｍなど任意の適切な大きさを有することができる。内側ケース５０４と底部ケース５１０の間に、ゴムのダンパ５０６などのダンパを配設することができる。ボール５０１が過度に振動しないように、ゴムのダンパ５０６を用いて近くの装置（コンピュータ、ファンなど）からの振動を吸収することができる。ゴムのダンパを用いてユーザによって加えられる圧力を吸収し、入力デバイス５００の構成要素における圧迫及び摩耗を防止することもできる。
【００２４】
内側ケース５０４は、センサ組立体５０１ａ及び５０１ｂを配置するための開口部を有することができる。センサ組立体５０１ａ及び５０１ｂは、センサ、及びセンサ回路を含むプリント回路基板を備えることができる。センサ組立体５０１ａ及びセンサ組立体５０１ｂは、以下にさらに詳しく説明する光学センサ組立体を含むことができる。コントローラを含むプリント回路基板（ＰＣＢ）５０７を、センサ組立体５０１ａ及び５０１ｂと動作可能に結合することができる。ＰＣＢ５０７上のコントローラは、プロセッサ及びメモリ・ユニットを含むことが可能であり、ファームウェアをロードすることができる。ファームウェアを用いて、ボール５０１のスピン又はＸ−Ｙ運動を判定すること、ボタン１０２の任意のものの駆動を判定すること、ホスト・システムと通信すること、及び当技術分野で知られている他の入力デバイス（トラックボールなど）の機能を実施することができる。ＰＣＢ５０７は、ケーブル・ガイド５０９及びコネクタ５０８に結合することができる。コネクタ５０８は、ＵＳＢタイプのケーブルなど、ホスト・システムと通信するための任意の適切なコネクタを含むことができる。ハウジング内に無線モジュールが存在することも可能であり、無線モジュールをＰＣＢ５０７に結合することができる。無線モジュールは、入力デバイス５００が無線周波数を用いてホスト・システム（図示せず）と通信することを可能にするアンテナ（図示せず）を備えることができる。入力デバイス５００用の無線の仕様の実例は、それだけに限らないが、ブルートゥース無線技術、２７ＭＨｚ、２．４ＧＨｚ及びＷｉＦｉ技術を含むことができる。特定の実施例では、入力デバイス５００は、２つ以上のＡＡ型バッテリ用の空間など、持ち運び可能な電源のための区画を有することもできる。
【００２５】
光学センサ組立体について詳しく説明するが、他のタイプのセンサ組立体を用いることも可能である。光学組立体は、可動部分をほとんど含まなくてもよく、一般に純粋な機械的システムより信頼性が高い。以下では、光学組立体内に存在することができる構成要素についてさらに詳しく説明する。
【００２６】
これまでに言及したように、特定の実施例では、ユーザがボールを移動させたときなどに、１つ又は複数の光学センサ組立体がボールの相対移動を検知する。すなわち、光学センサ組立体内の光源によってボールに光を与えることが可能であり、反射されたボールの画像を、光学センサ組立体内のセンサ・チップによって受け取ることができる。ボールにスペックル（斑点）又は他の材料を設けて、ボールの移動を追跡しやすくすることができる。一実行例では、ボールを暗赤色にし、全体にわたって金属の小片を配設することができる。ボールは、樹脂、ポリエステル、プラスチック、金属など任意の適切な材料から形成することができる。特定の実施例では、ボールはスペックルも均質なマーキングも有していない。実施例で用いられる光学センサ組立体は、どちらもＡｖａｇｏ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓから市販されているＡＤＮＢ−６５３２センサ組立体及びＡＤＮＳ−７５５０センサ組立体などの光学組立体を含むことができる。当業者には、別のセンサ組立体を企図することが可能である。
【００２７】
図６は、入力デバイスのいくつかの実施例で用いられる光学センサ組立体内に存在することができる、一部の構成要素を示している。構成要素には、光源４０ａ、ライト・ホルダ４０ｂ、レンズ４０ｃ及びセンサ４０ｄが含まれる。レーザ源４０ａは、レーザ、ＬＥＤ又は他の適切な光源とすることが可能である。こうした構成要素は、互いに物理的に結合することができる。これまでに言及したように、そうした組立体を商業的に入手することができる。
【００２８】
図７Ａ〜７Ｂはそれぞれ、入力デバイスの一実施例についてセンサ位置の側面図及び上面図を示している。この実施例では、西側センサ組立体２０１ｂ及び南側センサ組立体２０１ｃが、ボール１０１のまわりに配設される。したがって、ユーザがボール１０１を上から見る視点からは、ボール１０１の左側面に面するセンサ（センサ組立体２０１ｂ）、及びボール１０１の下側縁部に面するセンサ（センサ組立体２０１ｃ）が存在し得る。側方の視点からは、センサ組立体は、ボール１０１の略赤道１０１ａの位置又は赤道１０１ａより下に配置することができる。図７Ａを参照すると、センサ組立体２０１ｂは、（赤道１０１ａに平行な）Ｘ方向と（赤道１０１ａに垂直な）Ｙ方向の両方におけるボール１０１ａの運動を検知することが可能である。センサ組立体２０１ｃは同様に、（赤道１０１ａに平行な）Ｘ方向と（赤道１０１ａに垂直な）Ｙ方向の両方におけるボール１０１ａの運動を検知することが可能である。これまでに説明したように、赤道は平行線から約１０度など、作業面に対して略並行にすることができる。
【００２９】
図８Ａ〜８Ｂは、センサ位置の他の実施例を示している。この実施例では、西側センサ組立体２０１ｂ及び北側センサ組立体２０１ｃが、ボール１０１のまわりに配設される。したがって、ユーザがボール１０１を上から見る視点からは、ボール１０１の左側面に面するセンサ（センサ組立体２０１ｂ）、及びボール１０１の上側前方の縁部に面するセンサ（センサ組立体２０１ｃ）が存在し得る。これらのセンサ組立体２０１ｂ及び２０１ｃも、略赤道１０１ａの位置又は赤道１０１ａより下に配置することができる。図８Ａに示す実行例では、センサ組立体２０１ｂ及び２０１ｃは略赤道の位置に配置されているが、本明細書に記載される実施例は他の位置を企図している。入力デバイスの実施例は、南側センサ及び東側センサなど、別のセンサ位置を有することができる。
【００３０】
図９は、一実施例による入力デバイス１００の角部をボールなしで示している。入力デバイス１００は、上側ハウジング１０３内に開口部２５０を有している。入力デバイス１００の使用中、ボールは通常、開口部２５０の内部に存在することができる。開口部２５０の中には、複数のセンサ組立体２０１及びフィンガ・リング５０２が見られる。例示的な実施例では、複数のセンサ組立体２０１は、約９０度の間隔を置いて配置され、開口部２５０の中に存在するボールの赤道より約１７度下に配置することができる２つのセンサ組立体を含む。開口部２５０を通して、机又はテーブルなどの面１５０を見ることができる。したがって開口部２５０は、入力デバイス１００の深さ全体を通じて延びている。これにより入力デバイス１０１は、ユーザにとってより人間工学的なものになり得るより低い外形を有することが可能になる。このことはユーザの疲労を軽減し、反復運動による損傷を防止するのを助けることができる。
【００３１】
図１０を参照すると、図１０には入力デバイスの正面図が示されている。この実施例では、入力デバイスは低い外形を有するように示されている（すなわち、上側ハウジング１０３が面１５０の近くにとどまる）。さらに、センサ組立体２０１が赤道又は赤道より下に位置することによって、ボール１０１のかなりの部分が上側ハウジング１０３を越えて延びることが可能になる。特定の実施例では、ボール１０１の表面積の少なくとも半分が上側ハウジング１０３を越えて延びることができる。例えば、ボール１０１の表面積の６０パーセントが、上側ハウジング１０３を越えて延びることができる。ボール１０１のかなりの部分をそのように延ばすことによって、ユーザはボール１０１に対してより高い制御性及びより簡単な利用手段を有するようになり、ユーザの経験を高めることができる。
【００３２】
図１１は、入力デバイス１００における一部の構成要素のブロック図を示している。入力デバイス１００は、ボタン６０（ａ）、６０（ｂ）、６０（ｃ）及び６０（ｄ）からユーザの入力を受け取るコントローラ１０８を含むことができる。これまでに言及したように、ボタンは様々な機能を有することが可能であり、そうした機能は、入力デバイス１００の状態に応じて変えることができる。例えば第１の状態では、入力デバイスを用いて、ホスト・システムの表示スクリーン上のカーソルを制御すること、並びにボタン６０（ａ）及び６０（ｂ）を用いて、ホスト・システムの表示スクリーン上の項目を選択することができる。第２の状態では、入力デバイスを用いて、ムービー又はオーディオの再生などメディア・プレゼンテーションを制御することができる。第２の状態では、ボタン６０（ａ）を用いてメディア・プレゼンテーションを再生又は一時停止すること、並びにボタン６０（ｂ）を用いてメディア・プレゼンテーションを停止することができる。特定の実行例では、ボタン６０（ｃ）及び６０（ｄ）を用いて、様々な状態の間で入力デバイス１００をトグル操作することができる。
【００３３】
コントローラ１０８は、第１の光学センサ組立体２０１ａ及び第２の光学センサ組立体２０１ｂと通信することもできる。これまでに言及したように、光学センサ組立体２０１ａ、２０１ｂは、ボール１０１のＸ−Ｙ運動とスピンの両方を判定することが可能である。
【００３４】
コントローラ１０８は、メモリ１１２及びホスト・インターフェース１１８に電気的に結合することもできる。
【００３５】
コントローラ１０８は、プロセッサを備えることができ、またメモリ１１２内のコードを実行することによって、入力デバイス１００の動作を制御するように構成することができる。コントローラ１０８は、ハードウェア及びソフトウェアの任意の適切な組み合わせによって具現化することができる。
【００３６】
メモリ１１２は、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭなど、１つ又は複数の揮発性若しくは不揮発性のメモリ・デバイスを含むことができる。メモリ１１２は、入力デバイスによって実施される機能の任意のものを実施するためのコードを記憶することができる。そのコードは、任意の適切なコンピュータ可読媒体に記憶することができる。コンピュータ可読媒体の実例には、磁気、電子又は光学式のディスク、テープ、スティック、チップなどが含まれる。コードはまた、アセンブリ、Ｃ、Ｃ＋＋などを含む、任意の適切なコンピュータ・プログラミング言語によって記述することができる。
【００３７】
メモリ１１２は、入力デバイス１００が本願に記載される機能の任意のものを実施することを可能にするためのコードを含むことできる。例えばメモリ１１２は、ボール１０１のスピンを判定するためのコードを含むことができる。メモリ１１２は、ボールのＸ−Ｙ運動に基づいて、ボール１０１をトラックボールとして用いることを可能にするためのコードを含むこともできる。
【００３８】
ホスト・インターフェース１１８は、入力デバイスが、コンピュータ・システムなどのホスト・システムと通信することを可能にするインターフェースとすることができる。ホスト・インターフェース１１８の実例には、（ホスト・システム内の対応するアンテナに対して無線信号を受信又は送信するためのアンテナを含むことができる）無線モジュール、入力−出力ポート、接続ケーブルなどが含まれる。
【００３９】
個々の機能ブロックを図１１に示すが、１つの機能ブロックを２つ以上の実際の物理的構成要素によって具現化できること、或いは２つ以上の機能ブロックをただ１つの物理的構成要素によって具現化できることを理解されたい。例えば、コントローラ１０８及びメモリ１１２を一体化して、１つのパッケージ又はチップにすることができる。他の実例では、メモリ１１２を２つ以上のメモリ・チップなどによって具現化することができる。
【００４０】
入力デバイス１００は、ホスト・コンピュータ・デバイス（例えばパーソナル・コンピュータ、テレビなど）などのホスト・システムと共に使用することができる。図１２を参照すると、（本明細書に記載される入力デバイス１００の）ホスト・インターフェース１１８は、ホスト・システム２００内の入力デバイス・インターフェース２１８と接続することができる。入力デバイス・インターフェース２１８は、ホスト・システム２００が入力デバイス１００と通信することを可能にするインターフェースとすることができる。例えば入力デバイス・インターフェース２１８は、入力デバイス１００のホスト・インターフェース１１８からＲＦ信号を受け取るように構成されたアンテナを備えることができる。入力デバイス・インターフェース２１８は、ドングル又はホスト・システム内部の無線デバイスなど、別のデバイスによって具現化することができる。他の実例では、入力デバイス・インターフェース２１８は、ホスト・インターフェース１１８に接続する線とインターフェースで接続することができるポートとすることが可能である。
【００４１】
図１２に示すように、ホスト・システム２００は、入力デバイス（例えばキーボード、リモート制御など）２１０、表示スクリーン２２０、並びにメモリ２１２を備えることができる。例示的な実施例では、１つ又は複数の入力デバイス２１０を、入力デバイス１００の代替入力デバイスとすることが可能である。これにより、単一のホスト・システム２００と共に、複数の入力デバイスを同時に使用することが可能になる。例えば、ユーザはホスト・システム２００を制御する際に、キーボード２１０と入力デバイス１００の両方を用いることができる。入力デバイス１００によって送られた制御信号は、表示スクリーン２２０上に示される様々な画像をもたらすことができる。表示スクリーン２２０上の結果は、制御信号のタイプによって決まるようにすることができる。例えば、ボールのＸ−Ｙ運動は、カーソルの移動など第１のタイプの結果をもたらすことができる。ボールのスピンは、ウィンドウのスクロールなど第２のタイプの結果をもたらすことができる。中央のプロセッサ２０８は、入力デバイス２１０、表示スクリーン２２０及びメモリ２１２に動作可能に結合することができる。ホスト・システムは、ラップトップ・コンピュータ・システム、デスクトップ・コンピュータ・システム、ハンドヘルド・コンピュータ・システム（ＰＤＡ）、ゲーム・コンソール、さらにはテレビなど、標準的なコンピュータ・システムとすることができる。メモリ２１２は、入力デバイスがホスト・システムと共に機能することを可能にするために、適当なドライバ・ソフトウェアを含むことができる。
【００４２】
メモリ１１２は、コントローラ１０８によって実行されるコード（すなわちファームウェア）を含み、ボール１０１の運動を判定し、ホスト・システム２００に制御信号を送ることが可能である。特定の実行例では、メモリ１１２は、ボタンの状態の監視、カーソル運動の更新、スクロール運動の更新などのためのコードを有することができる。
【００４３】
メモリ１１２は、ボールの位置を検知し、その位置をデータとしてコントローラに提供するようにセンサ組立体に指示するコードを含むことが可能である。メモリ１１２は、２ミリ秒（ｍｓ）ごと又は１０ｍｓごとなど、所定の間隔でセンサ組立体２０１ａ及び２０１ｂからのデータを分析するように、コントローラ１０８に指示するコードを含むこともできる。特定の実施例では、入力デバイス１００は、１０ｍｓごとにレポート可能なＵＳＢ接続を用いてホスト・システムに接続することができる。したがって特定の実施例では、入力デバイス１００はセンサ組立体２０１ａ、２０１ｂからの示度を、ＵＳＢのレポートごとに少なくとも５回分析することができる。特定の実行例では、コントローラ１０８がセンサ組立体からのデータを分析するたびに、コントローラ１０８は、ボール１０１のＸ−Ｙ運動又はボール１０１のスピンの判定を行うことが可能である。例示的な実施例では、コントローラ１０８がボール１０１のスピンを判定した場合、コントローラ１０８（したがって、入力デバイス１００）を第１のモード（例えばスピン・モード）に設定することができる。コントローラ１０８は、スピン検知フラグ又は他の信号などの「フラグ」を設定し、コントローラ１０８が第１のモードを構成していることを示すことができる。特定の実施例では、コントローラ１０８がボールのＸ−Ｙ運動を判定した場合、コントローラ１０８を第２のモード（例えば、Ｘ−Ｙモード又はカーソル・モード）に設定することができる。コントローラは、Ｘ−Ｙ運動のフラグ又は他の信号などのフラグを設定し、コントローラが第２のモードを構成していることを示すことができる。特定の実施例では、コントローラ１０８は、ボール１０１のスピンが検知されない限り、第２のモードを構成することができる。こうした実施例では、第２のモードを示すためのフラグを設定しなくてもよい。コントローラ１０８は、次にセンサ組立体からのデータを分析するまで、その現行のモードを維持することができる（例えば、現行のモードを２ｍｓ、１０ｍｓなどにわたって維持することができる）。
【００４４】
前述のように、スピン及びＸ−Ｙ運動は、ボール１０１の様々なタイプの移動を含むことができる。特定の実行例では、ボールの運動はスピン又はＸ−Ｙ運動のどちらかを含むことができる。すなわち、こうした実行例では、スピンがある場合にはＸ−Ｙ運動はなく、Ｘ−Ｙ運動がある場合にはスピンはない。ボールのスピンを判定する１つの方法が、図１３の流れ図に示されている。図１３の方法では、コントローラが２つのセンサ組立体に動作可能に結合される。それぞれのセンサ組立体は、前述のように、Ｘ方向とＹ方向の両方におけるボールの移動を判定することができる。図１３に示す方法では、両方のセンサ組立体がスピンを検知したときには、コントローラが第１のモード（例えばスピン・モード）に設定され、センサ組立体の一方又は両方がスピンを検知しないときには、コントローラが第２のモード（例えば標準モード又はＸ−Ｙモード）に設定される。第１のモードを示すために、コントローラによってスピン検知フラグを設定することができ、またコントローラが第２のモードを構成するときには、フラグを設定しないようにすることができる。メモリは、図１３の各ステップを実行するために、コントローラによって実行されるコードを含むことができる。
【００４５】
図１３を参照すると、ステップ１２０１においてスピン検知機能を開始することができる。前述のように、入力デバイス内のコントローラは、２ｍｓごとなど所定の間隔でスピン検知機能を呼び出すことができる。ステップ１２０２では、コントローラはセンサ組立体からデータを読み込み、ボールの運動を判定することができる。コントローラは、ステップ１２０３で第１のセンサ組立体（例えば西側センサ）からのデータを分析し、第１のセンサ組立体がボールのスピンを検知しているかどうか調べることができる。ステップ１２０３の実施例において、第１のセンサ組立体が、Ｙ方向よりＸ方向におけるボールの移動の方が大きいと判定しない場合には、第１のセンサ組立体はスピンを検知しない。したがってコントローラは、Ｘ−Ｙ運動用の第２のモードに設定される。スピン・フラグが設定されている場合には、ステップ１２０７でフラグがクリアされ、ステップ１２０８でスピン・インジケータのライトを切ることができる。
【００４６】
第１のセンサ組立体が、Ｙ方向よりＸ方向におけるボールの移動の方が大きいと判定した場合には、第１のセンサ組立体はスピンを検知することができる。コントローラは、次に（又はステップ１２０３と同時に）ステップ１２０４で第２のセンサ組立体（例えば北向きセンサ）からのデータを分析することができる。第２のセンサ組立体が、Ｙ方向よりＸ方向におけるボールの移動の方が大きいと判定しない場合には、第２のセンサ組立体はスピンを検知しない。したがって、コントローラをＸ−Ｙ運動用の第２のモードに設定することができる。スピン・フラグが設定されている場合には、ステップ１２０７でフラグがクリアされ、ステップ１２０８でスピン・インジケータのライトを切ることができる。第２のセンサ組立体が、Ｙ方向よりＸ方向におけるボールの移動の方が大きいと判定した場合には、第２のセンサ組立体はスピンを検知することができる。第１のセンサ組立体と第２のセンサ組立体の両方がスピンを検知した場合には、コントローラをスピン用の第１のモードに設定することができる。ステップ１２０５では、第１のモードを示すためにスピン・フラグを設定することができ、またユーザの注意を喚起するために、発光ダイオード（ＬＥＤ）又は他のインジケータをつけることができる。次いで１２０９では、コントローラはスピン検知機能を終了すること、又はステップ１２０１に戻って再びボールのスピンを判定することができる。特定の実施例では、コントローラは、スピン検知機能を終了すること（１２０９）とスピン検知機能を開始すること（１２０１）の間に、（２ｍｓなど）所定の時間待機することができる。いくつかの実施例では、センサ組立体の１つ又は複数によって運動が検知されると、スピン検知機能が呼び出されるようにすることができる。コードの形で実行される図１３の実例を表１に示す。
【００４７】
【表１】
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【００４８】
コントローラが第１のモード（スピン・モード）にあるとき、センサ組立体はボールの回転の割合及び方向を検知することが可能であり、コントローラは情報を分析して、ホスト・システムに適当な制御信号を送ることができる。例えばユーザは、入力デバイスのボールを回転させて、ホスト・システム上に表示されたウィンドウ内で上方及び下方へスクロールすることができる。回転の方向（例えば、時計回り／反時計回り）によってスクロールの方向（例えば、下方又は上方）を決定することができ、また回転の速度によってスクロールの速度を決定することができる。他の観点では、ボールの回転の方向によって画像のズーム・イン又はズーム・アウトを決定し、回転の速度がズームの割合に対応することができる。
【００４９】
コントローラが第２のモード（Ｘ−Ｙモード）にあるとき、センサ組立体はやはりボールの移動の割合及び方向を決定することが可能であり、コントローラは情報を分析して、ホスト・システムに適当な制御信号を送ることができる。しかしながら、制御信号は、第１のモードで送られる制御信号と異なるようにすることができる。例えば当技術分野で知られているように、第２のモードでは、ボールの運動はホストの表示スクリーン上のカーソルの運動に対応することができる。
【００５０】
図１１及び図１２を参照すると、前述の入力デバイス１００を用いるための方法は、回転させることによってボール１０１を操作し、センサ組立体２０１ａ、２０１ｂ、コントローラ１０８及びホスト・インターフェース１１８を用いてホスト・システムに制御信号を送ることを含むことができる。ユーザはボールを第１の回転の形で移動させることが可能であり、それによって第１のタイプの制御信号が送られる。例えば制御信号は、ボールのＸ−Ｙ運動に基づいて、ホスト・システム２００内の表示スクリーン２２０上のＸ−Ｙ方向にカーソルを制御することができる。ユーザがボール１０１のスピンによって制御される機能を作動させたい場合には、ユーザは第２の回転、すなわち時計回り又は反時計回りの回転の形でボールを回転させることができる。コントローラ１０８は、センサ組立体２０１ａ及び２０１ｂを用いてボールのスピンを認識し、第２のタイプの制御信号（すなわちスピン・コマンド）を、ホスト・インターフェース１１８を介してホスト・システム２００に送ることができる。
【００５１】
図１４は、使用中の入力デバイス１５００の一実施例を示している。図１４は、スピン１５０１、及びＸ−Ｙ運動１５０２に対するボール１０１の移動を強調する矢印を示している。例示的な実施例では、入力デバイス１５００は複数の状態を有することができる。第１の状態では、ボール１０１のスピン１５０１を用いて、ホスト・システムの表示スクリーン上のウィンドウをスクロールすること、並びにボール１０１のＸ−Ｙ運動１５０２を用いて、表示スクリーン上のカーソルを制御することができる。第２の状態では、ボールのスピン１５０１を用いて、ホスト・システム上で再生されるメディア・ファイルのボリュームを制御すること、並びにＸ−Ｙ運動１５０２を用いて、どのメディア・ファイルが再生されるかを変更することができる。第３の状態では、ボール１０１のＸ−Ｙ運動１５０２を用いて、表示スクリーン上の画像をパン又はスピンさせること、並びにボール１０１のスピン１５０１を用いて、画像のズーム・イン及びズーム・アウトを行うことができる。特定の実施例では、ボタン１５０５は様々な状態の間でトグル操作を行うことが可能であり、ボタン１０２は、情報の選択又は入力などの他の制御機能のために用いることができる。他の機能は、ボール１０１のＸ−Ｙ運動１５０２及びスピン１５０１によって制御することができる。例えば入力デバイスは、コンピュータ援用設計（ＣＡＤ）プログラムと共に用いることができる。こうした実行例では、Ｘ−Ｙ運動１５０２を用いて表示されたオブジェクトのピッチ及びロール、又はオブジェクトのＸ及びＹ位置を制御することができる。スピン１５０１を用いてオブジェクトのヨー、又はオブジェクトのＺ位置を制御することができる。
【００５２】
前述の入力デバイスは、任意の適切な方法を用いて製造することが可能である。一実施例では、その方法は、上側部分及び下側部分を備えたハウジングを提供すること、ハウジングの上側部分にボールを提供すること、及びボールのＸ−Ｙ運動とスピンの両方を検知するように構成された１つ又は複数のセンサ組立体を提供することを含む。特に図４及び図５に示す構成要素は、入力デバイスを作製する任意の適切な順番で一緒に組み立てることができる。
【００５３】
本明細書に開示されるデバイス、システム及び方法についての実施例は、いくつかの利点を含んでいる。入力デバイスの実施例は、ボールのスピンとＸ−Ｙ運動の両方を判定することが可能なコントローラを含む。これにより、単一の入力デバイスによって、より多くの様々な制御機能を可能にすることができる。ボールのスピンを用いてホスト・システムの特定の機能を制御することにより、ユーザにとってより簡単なものにすることができ、ユーザは余計なボタンの組み合わせ又は他のタイプの制御システムを記憶する必要がなくなる。さらに、２つの異なる機能を２つの異なるタイプのボールの移動（スピン及びＸ−Ｙ運動）に割り当てることは、ホスト・システムに対する入力制御に対する直感的且つ人間工学的な方法である。特定の実施例では、入力デバイスは、ボールの赤道の位置又は赤道の近くに配置された１つ又は複数のセンサ組立体を有することができる。これによってデバイスの全体的な高さを低減することが可能になり、ボールの底部を作業面のより近くに配置することができる。さらに、ボールの赤道より下に１つ又は複数のセンサ組立体を配置することによって、ボールの表面積のより多くの部分をユーザから見えるようにすることができる。こうした特徴により、ユーザはより快適な経験が可能になり、疲労及び潜在的な医療上の問題が軽減される。
【００５４】
本明細書において使用してきた用語及び表現は、説明のために用いるものであり、限定のために用いるものではない。またそうした用語及び表現の使用は、図示及び記載される特徴の同等物の排除を意図したものではなく、請求される本発明の範囲内で様々な変更が可能であることが認められる。これまでに引用した特定の範囲、部分及び図面は、過度の実験をすることなく調節が可能であり、そうした調節は本明細書に記載される実施例によって企図される。さらに、本発明の範囲から逸脱することなく、本発明の１つ又は複数の実施例の１つ又は複数の特徴を、本発明の他の実施例の１つ又は複数の特徴と組み合わせることができる。本発明を、図示した実施例に関して特に説明してきたが、本開示に基づき、様々な変更、修正、適応及び同等の配置を行うことが可能であり、そうした変更、修正、適応及び同等の配置は、本発明の範囲及び添付の特許請求の範囲の範囲内であると企図されることが理解されるであろう。
【００５５】
「１つ」（「ａ」、「ａｎ」）及び「その」（「ｔｈｅ」）といった表現はいずれも、そうではないことが明示されない限り、「１つ又は複数」を意味するものと解釈される。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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